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WCDMA系统的容量 1. WCDMA系统是一个自扰系统，系统容量与处理增益及信噪比有关，每扇区的容量（通道数或信道数—同时进行通信的用户数）为： （1） 式中G是处理增益，是码片速率与信源速率之比，包括了卷积编码增益和扩频增益，Eb/No是信噪比， 是话音激活因子，一般取0.67。 （2） 若话音速率为8kbps，处理增益是480倍（26.8dB），信噪比是6dB，对应误码率是，话音质量达到较高要求。话音激活因子是0.67，则容量估算结果是约180个用户。三个扇区的容量应该是单扇区容量的3倍，但考虑到天线的副波瓣影响及扇区间的非理想隔离，容量不到理想的3倍，一般认为是2.55倍，即一个小区的容量为2.55*180=460个。考虑周围小区的影响，容量下降到60%，也即WCDMA系统中，在周围小区满的情况下，每个小区可以允许460*0.6=275个用户同时通话。公式（3）考虑了话音激活因子0.67、周围小区满的系数0.6、三个扇区系数2.55的因素： （3） 计算结果是276，基本上相等。 2. 同时通信的话音用户数已定，那么爱尔兰容量又怎么定呢？同时通话的用户数与放号的用户数的关系取决于呼损率。假如设定呼损率为5%，那么可放号的数量是多少？ 设流入话务量为A，呼损率为B，信道数（同时通话的用户数）为N，则三者的关系有以下的爱尔兰B公式： （4） N条信道在一定的呼损率B条件下，对应的流入话务量为A。 当每个用户忙时话务量在0.01到0.025Erl（爱尔兰）之间，一般取0.025爱尔兰。这样在信道数等于275时，考虑到切换的30%预留信道，另外，在动态分配信道时，考虑到无线通信的每次接续呼叫中，信令传输时间是不占用信道的，信令交互时间比有线通信的长，总的来说信道利用率可达70%左右，那么实际中计算话务量时只能认为信道数在275*0.5=137左右。 呼损率为5%时，对应的流入话务量A=132.2爱尔兰，每个用户忙时话务量取0.025爱尔兰，则在周围小区满的情况下，每一个小区（含3个扇区）能容纳132.2/0.025=5288个用户，也就是说系统中有Y个小区时，可放Y*5288个用户号。以上是一个载频的结果，若多个载频，通信带宽是5MHz的整数倍，那么系统容量还要大，基本上用户数也增长同样的倍数。 以上所有指标不变，话音的信源编码速率从8kbpas提高到12.2kbps，那么在同样的信噪比要求时，话音的质量更高了，另一方面扩频增益减小了，但有效的信道数变少了，从137降到91，流入的话务量从132.3Erls降到86.0erls，这样每个小区容纳的用户数从5288降到3440。从此可看到，WCDMA系统的容量与信噪比及话音的源速率有关。3440/5288=0.650，而8kbps/12.2kbps=0.656，两个比率接近，两者的比率有一定的关系（不一定是线性的）。 以话音、数据用户数表征的系统容量 第三代移动通信系统，即WCDMA系统的主要特点是支持高速数据业务， 数据业务与传统的话音业务并重，为了全面衡量系统的能力，必须考虑数据业务接入时系统容量的特性。 基于干扰受限时的系统容量计算公式为： 硬容量: （5） 式中G是处理增益，是码片速率（3.84Mcps）与数据速率之比；F是频率复用系数，一般情况下取0.6；NR是噪声上升系数（以dB计），还可以用来表征系统的负荷，用于接纳控制判决依据；Eb/No（以dB计）是满足一定误码率要求所需的信噪比，随数据速率不同而略有差异。 基于干扰受限时的系统容量计算与物理层发射功率测量相对应。 信道数与业务数据速率的关系是：速率越高，处理增益越低，在一定的负荷限制（NR一定）和一定信噪比条件下，信道数越少。 软容量的概念是基于干扰的负荷统计方法，因为负荷统计时是考虑了周围小区干扰的影响的（负荷乘上一个(1+)的因子），一般取干扰系数为0.55，当周围小区负荷较低时，干扰系数可以取小些，比如取0.3，结果是本小区的负荷下降了，负荷余量提高了，容量比周围小区满的情况下要大一些，即实现了软容量增益。一般来说，上行链路容量的统计是基于干扰的。 按公式（5）计算结果如下表所示： 表一 爱尔兰容量的计算 比特速率 (Kbps) (dB) 信道数 （取整数） 硬容量(Erlang) 软容量(Erlang) 软容量增益(%) 2%阻塞率 5%阻塞率 2%阻塞率 5%阻塞率 2%阻塞率 5%阻塞率 话音：8 5.0 91.7(91) 79.2 86.0 83.2 89.2 5.0 3.7 话音：1